Японские ученые доказали, что существует предел в клонировании млекопитающих. После 20 лет экспериментов с мышами, в течение которых было создано 1,2 тыс. клонов, 58-е поколение не выжило, что впервые подтвердило: бесконечное генетическое копирование невозможно. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Исследователи из университета Яманаси, клонировавшие первую мышь в 1997 году, изначально надеялись на возможность бесконечного воспроизведения.
Мы полагали, что можно создавать бесконечное количество клонов. Поэтому эти результаты очень разочаровывают. Когда-то считалось, что клоны идентичны оригиналу, но это явно не так.
В ходе 20-летнего эксперимента было предпринято больше 30 тыс. попыток. Ученые брали трехмесячных мышей и клонировали их снова, получая 3-4 новых поколения в год. Первые годы успешность метода росла (достигнув 15%), и мыши выглядели идентично. Однако примерно на 25-м поколении наступил «критический поворотный пункт». Вредные мутации начали накапливаться, и выживаемость резко упала.
К 57-му поколению выживало лишь 0,6%. Все мыши 58-го поколения погибали сразу после рождения без видимых причин. Чтобы понять, почему это произошло, ученые расшифровали ДНК клонов. Оказалось, что у них было в три раза больше генетических ошибок (мутаций), чем у обычных мышей, появившихся на свет в результате спаривания.
Эти мутации не были случайными: у части клонов отсутствовала одна копия Х-хромосомы, что критично для выживания самок, а плаценты были аномально крупными. Такое сочетание говорит о том, что при многократном клонировании нарушаются тонкие механизмы работы генов, отвечающих за самый ранний этап развития эмбриона, что в итоге и приводит к гибели потомства. Исследователи пока не знают, как преодолеть эту проблему.
Когда поздние клоны (даже 57-го поколения) спаривались с самцами, их потомство рождалось здоровым. Это подтверждает, что половое размножение критически важно для долгосрочного выживания видов.
Исследование впервые экспериментально доказало для млекопитающих теорию «храповика Мюллера» — неизбежное накопление мутаций в бесполых линиях, ведущее к вымиранию. Результаты также ставят под сомнение идеи создания генетического хранилища для возрождения популяций после катастроф. Сейчас команда Вакаямы работает над методами клонирования исчезающих видов, используя клетки из мочи и фекалий.
Ранее Наука Mail рассказывала об истории клонированной овечки Долли.
